增程式电动拖拉机驱动系统设计
增程式电动拖拉机驱动系统设计
０ 引言
１ 增程式 电动拖拉机驱 动系统功率流
传统拖拉机作业油耗和排放较高 ，难 以满足未来 农 业 发 展新 业态 和农机 发 展新 要求 Ｉ２ Ｊ。 电动拖 拉 机 能够 实 现零 污染 、零 排放 ，然 而 ，采 用 单 一 能 量 系 统 的 电动拖拉机 ，其续航 能力难 以满足较大功率拖拉机 的 持 续 作业 要 求 。 因此 ，可 以采 用 柴 电增 程 器 来 改 善 电 动拖 拉 机 的续航 能力 ，并 通 过 对 能 量 系 统 施 加 主 动 控 制策略 ，降低整机的燃油消耗率。
当动力 电池荷 电状态 （ＳＯＣ）较高 时，ＥＲＥＴ工 作 于纯电动模式仅 由动力电池为驱 动电机提供 电能，其 功率 流如 图 ２（ａ）所 示 ；当 蓄 电 池 ＳＯＣ低 于 ＳＯＣ下 阈 时 ，ＥＲＥＴ工作于增程模式 ，发动机 一发 电机 启动 向蓄 电池提供 电能 ；能量流如 图 ２（ｂ）所示 ，当 ＥＲＥＴ蓄 电
２０１８年 １ １月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
农 机 化 研 究
第 １ １期
增 程 式 电 动 拖 拉 机 驱 动 系 统 设 计
赵 静慧 ｈ，徐立 友 一 ，刘 恩 泽 ，刘 孟 楠 ，孟 涛 岫
（１．中国 一拖 集 团有 限公 司 ａ．技 术 中心 ；ｂ．生 产运 营 部 ，河 南 洛 阳 ４７１００３； ２．河 南 科技 大 学 车辆 与 交 通 工 程学 院 ，河 南 洛 阳 ４７１００３；３．拖 拉 机 动力 系统 国 家重 点 实 验室 ，河南 洛 阳 ４７１０３９；４．西 安 理 工 大学 机 械 与精 密 仪 器 工程 学 院 ，西安 ７１００４８）
图 ２（Ｃ）所 示 。
拉机最基本且负载较 大的工况 ，额定牵 引力 的确定应
增程式电动汽车动力传动系统设计与仿真
基本参数 长×宽×高 前/后轮距（mm） 整车整备质量 空气阻力系数 车轮滚动半径
传动效率
表1 增程式电动汽车整车参数表
参数值
基本参数
3560×1600×1670
轴距（mm）
1360/1355
最大承载质量
1500kg
主减速比
0.3
迎风面积
0.2768
根据整车基本参数及动力性要求增设了2档变速器，通过对动力传动系统方案确定，三大动力
源发动机、电动机、蓄电池的参数匹配，机械传动部分变速器、主减速器和差速器进行了设
计，最后利用CRUISE软件仿真建模，结果表明：在原车型上增设2挡变速器后，加速性能有较
好的提高。
关键词：增程式电动汽车；续驶里程；动力系统；2档变速器
2 动力系统参数设计
2.1 发动机的选择 增程器发动机是增程式电动汽车动力传动系统的
重要组成部分，在选择时要充分考虑发动机的特性及功 率，汽车的爬坡性能和加速性能可以由汽车的最高车速 来体现[7]。因此常根据汽车行驶过程中能达到的最高车 速来初步选择发动机最大功率，此时最大功率[2]应满足 式(5)。
去除了离合器等一些机械
结构部件。本文以无变速 器的增程式电动汽车某原 车型为基础，从工程实践
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出发，通过对动力系统的
理论计算，加装2挡变速 器的改装并进行参数化设
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计，为增程式电动汽车动
力系统的构成提供参考。
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1 增程式电动汽车
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的基本结构
设计，首先考虑的是要满足汽车的动力性。为进一步提 高增程式电动汽车的动力性，本文研究的增程式电动汽 车是在原车型基础上增设2挡变速箱，主要由发动机、 发电机、发电机控制器、整流器、蓄电池组、数模转换 器、电机控制器、驱动电动机以及2挡变速器、主减速 器、差速器等构成，如图1所示。
探究增程式电动汽车动力系统控制策略设计及优化
探究增程式电动汽车动力系统控制策略设计及优化发布时间：2023-02-02T07:32:52.231Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：钱涛[导读] 机动车生产不仅需要原料作为支撑，还需要消耗一定的石油，主要是为机动行驶提供能量。
钱涛安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 231200【摘要】机动车生产不仅需要原料作为支撑，还需要消耗一定的石油，主要是为机动行驶提供能量。
但是，传统的机动车不仅消耗大量的能源，还会对环境造成一定的影响。
然而，随着机动车生产的发展，逐渐加大对电动功能汽车的研究，基于此本文对探究增程式电动汽车动力系统控制的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是实现使用寿命长、续航时间长的目的，促使电动轿车具有良好的发展前景。
关键词：增程式电动汽车;动力系统控制;能源；电动汽车的实现，可以有效降低对能源的消耗，减少对环境的影响。
但是，由于当前的技术水平和充电基础都是不很完善，并且与燃油汽车相比，不仅续航时间相对较短，成本也较高，充电时间较长，无法满足人们对汽车的需求。
因此，为了解决各项问题，对增程式电动汽车动力系统控制进行研究，主要是因为其作为混合动力汽车和纯净汽车的一种过度车型，做到环保的同时，减少对能源的消耗，也尽最大程度满足人们对轿车的使用需求。
一、增程式电动汽车概述其实，增程式电动汽车的类型有很多，例如：汽车、摩托车、自行车等方面，并且供电方式均以电源充电、电源供电等方式，在充电的时候，如果电量显示充足以后，可以为汽车提供动能，但是如果电量低于设定限值以后，发动机这时就会自动启动，为汽车提供动能。
同时，增程式电动汽车电池充电电量达到设定值以后，发动机就会立即停止，由电池提供动能，确保汽车稳定、安全的运行，也在最大程度上满足人们对汽车的使用效果需求【1】。
二、设计原理掌握和明确增程式电动汽车动力系统控制设计原理，是保证其设计效果的关键，其详细内容如下。
1、如果电池电量储备低于所规定的设定值的时候，发动机就会启动，这样就要求增程式电动汽车在各种路况中，发动机的运行规律都需要始终保持稳定的功率，这样才能保证增程式电动汽车运行的稳定性。
一种增程式果园管理车辆的设计与分析
文章编号：1673-887X(2023)05-0037-04一种增程式果园管理车辆的设计与分析李世冲，张弛，彭立强，宋久欣，张一波（河北科技大学机械工程学院，河北石家庄050018）摘要针对我国果园种植地区地形复杂多样，使用专用大型机械存在着生产效率低、能源利用率低、不能灵活地进行作业等问题，以山地丘陵地区为设计背景，设计一种小型、节能、灵活的增程式山地果园管理车辆。
采用模块化、多功能、一机多用的农机设计理念，用CATIA软件对该车辆进行三维建模，对动力系统部件进行选型和计算，并进行动力系统的设计。
最后得出该车辆可以稳定地完成行走、旋耕等工作。
该车辆结构合理，相比于传统的果园旋耕机，提高了生产效率，并且可以使增程器维持在一个节能的工况，使得能源利用率有了很大的提高，符合国家提出的“双碳政策”，为山地果园管理车辆的设计提供了一种参考方案。
关键词山地丘陵；增程式；模块化；动力系统；双碳政策中图分类号S233.74文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.05.014Design and Analysis of an Extended Range Orchard VehicleLi Shichong,Zhang Chi,Peng Liqiang,Song Jiuxin,Zhang Yibo(School of Mechanical Engineering,Hebei University of Science&Technology,Shijiazhuang050018,Hebei China) Abstract：In view of the complex and diverse terrain of orchard planting areas,there are some problems such as low production effi‐ciency,low energy utilization rate and inflexiability in operation when using special large machinery.Based on the design back‐ground of mountainous and hilly areas,this paper designs a small,energy saving and flexible extended range mountain orchard man‐agement ing the modular,multi-functional,multi-purpose agricultural machinery design concept,CATIA software for the vehicle three-dimensional modeling,the power system components selection and calculation,and the power system design.Finally,it is concluded that the vehicle can stably complete the work of walking,rotary tillage and so on.The vehicle structure is reasonable, compared with the traditional orchard rototiller,improve the production efficiency,and can keep the range extender in an energy-sav‐ing working condition,so that the energy utilization rate has been greatly improved,in line with the national"two-carbon policy",for the mountain orchard management vehicle design provides a classic reference scheme.Key words：mountains and hills,extended-range,modularization,power system,double carbon policy目前，我国水果种植大多集中在丘陵山地和大棚中，这类地区地貌类型多，地面崎岖不平，而且空间狭窄，无法满足大型农机进入果园辅助工作的条件，生产效率和能源利用率很低。
电动拖拉机驱动系统设计
电动拖拉机驱动系统设计发布时间：2022-07-21T05:26:54.892Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第3月5期作者：张江涛张贺龙黄闯曹现超[导读] 积极研究、开发和利用电动拖拉机，相较于电动汽车，拖拉机在动力输出方面有着自身的特点张江涛张贺龙黄闯曹现超第一拖拉机股份有限公司河南洛阳 471004摘要：积极研究、开发和利用电动拖拉机，相较于电动汽车，拖拉机在动力输出方面有着自身的特点，除了输出行驶驱动力外还需要提供耕整地、播种等农机作业的动力输出，因此对电动拖拉机驱动系统进行优化设计，实现输出功率的合理分配是一个重点也是难点。
电动拖拉机驱动系统设计，需要从系统的角度考虑，分析各个环节，做好各个节点的设计优化，继而保证电动拖拉机驱动能力。
关键词：电动；拖拉机；驱动系统一、电动拖拉机电驱动系统方案设计动力源和驱动装置是电动拖拉机与燃油拖拉机的主要区别，纯电动拖拉机具有高效、清洁、无污染等优点。
电动拖拉机主要由三部分组成：能源子系统、电驱动传动子系统和辅助子系统。
动力能源子系统主要是动力电池及其能量管理和充电系统。
动力电池是动力源。
它可以通过充电补充能量，为电动拖拉机提供动力能量，通过制动可以回收能量。
能量管理和充电系统共同控制电池充电并检测实际用电量。
辅助控制子系统一般采用低压铅酸蓄电池作为电源，主要用于主电控系统的自检和初始化以及车辆的快速启动，为电动助力转向、照明、等提供低压电源。
电驱动子系统主要由电控软件单元、驱动电机和传动装置组成，它是电动拖拉机底盘的关键部件。
二、电动拖拉机关键部件技术分析电驱动传动系统和能源系统是电动汽车的两大核心系统，其中核心部件是驱动电机及其控制系统和动力电池。
根据其当前技术水平的发展和电动拖拉机的运行特点，合理匹配选型，确定电动拖拉机整机的设计参数，有利于提高整车性能。
电动拖拉机的工作性质不同于电动汽车。
除了车辆行走外，它还匹配各种农具来驱动动力输出和工作油泵，用于各种复杂的作业。
纯电动拖拉机驱动系统设计分析
纯电动拖拉机驱动系统设计分析纯电动拖拉机驱动系统设计分析随着环保意识的增强和全球能源紧缺问题的日益凸显，纯电动汽车成为汽车行业的热点话题。
而在农业领域，电动拖拉机也备受瞩目。
本文旨在对纯电动拖拉机的驱动系统进行设计分析，探讨其在农业生产中的应用前景。
首先，驱动系统设计是纯电动拖拉机的核心要素之一。
在设计驱动系统时，需考虑到拖拉机的工作负载、速度要求、续航里程以及充电时间等方面的因素。
拖拉机作为一种用于农业生产的工具，其工作负载往往较大，因此在选择电机时需考虑到其扭矩输出和功率输出能力。
同时，拖拉机在不同的工况下需要具备不同的速度要求，这对电机的调速性能提出了较高的要求。
此外，为了满足长时间工作的需求，电池的续航里程也需要较高。
因此，在设计驱动系统时，需要合理搭配电机、电池和控制系统，以满足拖拉机不同工作条件下的需求。
其次，驱动系统的设计应充分考虑农业生产的特殊环境。
相比城市道路，农田地势复杂，道路条件较差，对车辆的通过能力提出了较高的要求。
为此，设计驱动系统时需考虑到拖拉机的悬挂系统和差速器的设计。
合理的悬挂系统可提高拖拉机通过不同地形的能力，而差速器的设计则能保证拖拉机在转弯时的稳定性和操控性。
另外，电动拖拉机应具备良好的防尘和防水性能，以应对农业生产中各种恶劣的环境条件。
此外，驱动系统的设计也应考虑到拖拉机的维护和保养成本。
相比传统的燃油拖拉机，纯电动拖拉机的维护成本相对较低。
然而，在设计驱动系统时，仍需注意各个组件的寿命和耐久性。
电机和电池是纯电动拖拉机驱动系统的核心部件，其寿命直接影响着拖拉机的使用寿命和经济效益。
因此，在设计时需选择高质量的电机和电池，并进行合理的维护保养。
最后，纯电动拖拉机的驱动系统设计需要与农田的数字化管理相结合。
随着农业信息化的进程，农田的数字化管理已成为一个趋势。
电动拖拉机的驱动系统应与农田管理系统相链接，以实现智能化的调度和管理。
通过将驱动系统与农田管理系统相结合，能够实现拖拉机的自主驾驶、路径规划、智能调度等功能，提高农田的生产效率。
增程式电动拖拉机及其旋耕机组仿真平台开发
４％ .
关键词:电动拖拉机;旋耕机组;性能分析;仿真平台
中图分类号:
S２１９．
４ DOI:
１０．
３９６９/
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１００４
１３２X．
２０１６．
０３．
０２４
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基于 CRUISE 搭 建 增 程 式 电 动 拖 拉 机 及 传
统拖拉机仿真 平 台,如 图 ２ 所 示. 图 ２a 中,柴 油
机和 发 电 机 启 动 信 号 及 负 载 信 号 通 过 Ene
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模块进行控制.相关控制策略基
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于蓄电池 组 SOC 值 平 衡 制 定,设 定 相 应 阈 值 为
拖拉机行驶状况.通过分析拖拉机动力系、行走系与动力输出轴之间的转矩耦合关系,提出了一种旋耕
机组等效模型,建立了电动拖拉机旋耕机组仿真平台,仿真结果表明,机组作业速度处于 ３
６５km/h 附
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近,旋耕机主轴转速保持在 ２００r
n,符合东方红 ５００ 拖拉机旋耕机组试验结果,车速提高了 １４％ ,燃
１ 结构设计
农业拖拉机作业过程具有较高负荷率及较长
的续航能力.本文采用增程式能源系统针对东方
增程式电动校车动力传动系统匹配设计
增程式电动校车动力传动系统匹配设计刘晓宇;张强;张旭【摘要】针对校车的行驶特点，采用与北京城市公交工况类似的德国纽伦堡循环工况下的整车能耗量作为经济性评价指标，通过加权原地起步加速时间作为动力性评价指标来评价动力传动系统的匹配。
在Simulink里用仿真模型代替传统燃油经济性目标函数的繁琐编程，采用多目标优化遗传算法NSGA-II，利用ISIGHT与MATLAB/Simulink联合仿真，对增程式电动校车的传动比进行动力性和经济性的双目标优化。
通过与车辆初始设计传动比相比较，结果表明，优化后的传动比，能够有效提高车辆的动力性和经济性。
%In the light of the driving feature of school bus, this paper selects the Nuremeber’s vehicle energy consumption, similar to urban bus in Beijing, as the economic evaluation index andthe accelerating time as the dymamic evaluation index to evaluate the matching of the power-transmitting system. In the Simulink, the simulation model is used to replace the tedious programming of the traditional fuel economically objective function, the multi-objective optimization genetic algorithm NSGA-11 is selected, ISIGHT and MATLAB co-simulation is taken advantage, and the transmission ratio of extended-electric school bus of the double objective optimization of power and economy is conducted. By comparing with the initial design transmission ration of the vehicle, the results show that the optimized gear ration can effectively improve the power and economy of the vehicle.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2016(018)002【总页数】4页(P115-118)【关键词】电动校车;传动比匹配优化;NAGA-II;仿真【作者】刘晓宇;张强;张旭【作者单位】遵义师范学院工学院，贵州遵义563002;遵义师范学院工学院，贵州遵义563002;遵义师范学院工学院，贵州遵义563002【正文语种】中文【中图分类】U469.72在汽车传统的动力传动系统参数匹配设计中，设计人员往往是首先通过定性分析，然后进行简单的定量计算，比较以前积累的大量实验数据，并对反复测试的实验结果进行分析后，最终确定设计方案，这种通过测功机台架实验和道路试验测定汽车动力性指标和经济性指标的方法，被称为试验法。
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增程式电动拖拉机驱动系统设计赵静慧;徐立友;刘恩泽;刘孟楠;孟涛【摘要】使用单一能量系统的电动拖拉机驱动系统存在续航里程较低及难以适应较大功率段拖拉机作业的问题.为此,通过论证增程式电动拖拉机结构方案,研究了增程式电动拖拉机驱动系统设计方法.以东方红132.3 kW拖拉机为实例,计算了主要动力参数,并基于AVL-Cruise 平台,采用发动机启停+定点能量管理策略,对其动力性和经济性进行了仿真分析.结果表明:与传统拖拉机相比,增程式电动拖拉机最大爬坡度提高了6.12%,最大牵引力提高了4.3%,综合油耗降低了5.37%.该研究可为设计较大功率段电动拖拉机提供一定的理论参考.%The electric tractor drive system with single energy system has the problem that the mileage is low and it is dif-ficult to adapt to the operation characteristics of the larger power section tractor.In this paper,through the demonstration of the structure scheme of the extended range electric tractor,the design method of the drive system of the electric tractor was studied.Selecting the YTO 180 horsepower tractor as the research object,the main dynamic parameters were calcu-lated.Based on the AVL-Cruise platform,the power and economy performance of the tractor were simulated and analyzed by adopting the engine start-stop +fixed point energy management strategy.Simulation results show that compared with the traditional tractor, the maximum climbing gradient of the extended range electric tractor increased by 6.12%, the maximum tractive force increased by 4.3%,and the comprehensive oil consumption decreased by 5.37%.This research canprovide a theoretical reference for the design of large power electric tractor.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】5页(P236-240)【关键词】电动拖拉机;增程器;驱动系统【作者】赵静慧;徐立友;刘恩泽;刘孟楠;孟涛【作者单位】中国一拖集团有限公司技术中心,河南洛阳 471003;河南科技大学车辆与交通工程学院,河南洛阳 471003;拖拉机动力系统国家重点实验室,河南洛阳471039;河南科技大学车辆与交通工程学院,河南洛阳 471003;西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安 710048;中国一拖集团有限公司生产运营部,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】S219.40 引言传统拖拉机作业油耗和排放较高，难以满足未来农业发展新业态和农机发展新要求[1-2]。
电动拖拉机能够实现零污染、零排放，然而，采用单一能量系统的电动拖拉机，其续航能力难以满足较大功率拖拉机的持续作业要求。
因此，可以采用柴电增程器来改善电动拖拉机的续航能力，并通过对能量系统施加主动控制策略，降低整机的燃油消耗率。
目前可实现电动拖拉机增程的研究成果主要有：南京农业大学的张超等针对太阳能园艺拖拉机驱动系统进行了匹配设计与性能分析[3]；河南科技大学的徐立友等针对串联式混合动力拖拉机驱动系进行了设计研究[4]；Florentsev等针对农用拖拉机机电传动系统进行了相关研究[5]。
然而，采用太阳能和串联式混合能量系统依然存在能量供给不稳定和混合度较低的可能性。
本文以东方红132.3kW拖拉机为研究对象，提出了一种增程式电动拖拉机(ERET)设计方法，以期为研究较大功率段电动拖拉机提供一定的理论参考。
1 增程式电动拖拉机驱动系统功率流图1为增程式电动拖拉机驱动系统结构方案。
由图1可知：动力电池、柴油机-发电机、驱动电机、变速器、主减速器、差速器及轮边减速器构成了车辆动力系统的基本组件，动力电池、柴油机-发电机、驱动电机之间为电功率交互，驱动电机、变速器、主减速器、差速器、轮边减速器之间采用机械连接。
图1 ERET驱动系统方案Fig.1 Scheme of ERET drive systemsERET能量系统存在双能量源，分别为动力电池和由发动机/发电机组成的增程器。
其驱动系统存在3种工作模式，分别为纯电动模式、增程模式及停车充电模式。
不同工作模式下的功率流情况如图2所示。
当动力电池荷电状态(SOC)较高时，ERET工作于纯电动模式仅由动力电池为驱动电机提供电能，其功率流如图2(a)所示；当蓄电池SOC低于SOC下阈时，ERET工作于增程模式，发动机-发电机启动向蓄电池提供电能；能量流如图2(b)所示，当ERET蓄电池SOC较低且停止作业时，可以为蓄电池充电，此时为停车充电模式，仅由蓄电池获得电能，其功率流如图2(c)所示。
(a) 纯电动模式(b) 增程模式(c) 停车充电模式图2 ERET动力系统功率流Fig.2 Power flow of ERET drivesystems2 驱动系统设计通常以拖拉机主要配套农机具在常用工况条件下的平均牵引阻力来确定额定牵引力FTM，考虑工况条件及农机具性能变化所引起的阻力变化因素，应该留有10%～20%的储备。
在农业生产中，犁耕工况是拖拉机最基本且负载较大的工况，额定牵引力的确定应首先满足犁耕工况的要求，即FTM=(1.1～1.2)·Fgx(1)Fgx=nk·b1·hk·k(2)其中，FTM 为拖拉机的额定牵引力(kN)； Fgx为拖拉机犁耕工况下的平均阻力(kN)；nk为犁铧数；b1为单个犁铧宽度(cm)；hk为耕深(cm)；k为土壤比阻(kN/cm2)。
增程式电动拖拉机驱动系统要满足拖拉机不同作业项目的功率需求，首先应满足额定牵引力的要求，利用牵引电机在低速范围内具有恒转矩的特性，以拖拉机进行犁耕作业时最大设定速度作为确定额定功率的依据，计算牵引电机机功率PT，即(3)其中，PT为牵引电机额定功率(kW)；V1为犁耕作业的最大速度(km/h)；ηt为牵引效率。
根据相应功率段传统拖拉机进行犁耕作业时对应挡位下柴油机最高转速确定增程式电动拖拉机牵引电机额定转速ne。
本文以东方红1804拖拉机为实例，采用其III 挡或IV挡以最大速度进行犁耕作业时的柴油机最大转速确定牵引电机额定转速，即(4)(5)其中，ne3为柴油机在拖拉机处于III挡时的转速(rad/s)；ig3为东方红1804拖拉机变速器III挡传动比；i0为东方红1804拖拉机主减速器传动比；iL为东方红1804拖拉机轮边减速器传动比；rq为东方红1804拖拉机驱动轮半径。
ne4为柴油机在拖拉机处于IV挡时的转速(rad/s)；ig4为东方红1804拖拉机变速器IV挡传动比。
牵引电机的额定转矩Te为(6)采用前期研究中提出的电动拖拉机变速器设计方法计算增程式电动拖拉机各挡传动比[4]。
根据拖拉机工作特点将其分为作业模式和行驶模式：作业模式应根据电动机低速大转矩的特点来进行设定变速器速比，这里按其负荷率来确定，设置3个档位，负荷率分别为100%(重载)、85%(中载)、70%(轻载)；行驶模式应工作在电动机的高转速恒功率区，设定其负荷率为55%，重载时，牵引电机应有较高的效率，故在进行变速器速比选择时，应使电动机工作在额定转速附近。
增程式电动拖拉机变速器传动比为(7)in=ζni1(8)其中，i1为Ⅰ 挡传动比；in为各挡传动比；ζn代表各挡负荷率，分别取ζ2=0.85，ζ3=0.7；ζ4=0.55。
3 能量系统设计动力电池作为REET的主能量源，既要保证车辆的动力性，又要提供一定的纯电动续驶里程。
需满足(9)其中，Cp为由功率确定的动力电池容量(A·h)；h为最大放电率(h-1)；Um为动力系统直流母线电压(V)；ηmc为牵引电机效率与控制器效率的乘积；PA为拖拉机附件消耗功率(kW)。
动力电池要保证REET以V1匀速行驶的纯电动续驶里程d1，需满足(10)其中，CE为由能量要求确定动力电池容量(A·h)；DOD为动力电池的放电深度；ηc为拖拉机总传动效率；ηb为动力电池放电效率；ηa为拖拉机附件能量消耗比例系数；δ为驱动轮滑转率；d1为拖拉机纯电续驶里程(km)。
根据式(9)、式(10)制定动力电池容量取值规则为C=min{max[Cp(h),CE(h)]}(11)其中，h为放电率(h-1)；C为动力电池容量(A·h)。
柴油机和发电机组成的增程系统应在动力电池出现故障不能工作时，保证拖拉机以一较低速度进行犁耕作业。
增程系统的标定输出功率为(12)其中，PRE为增程器的标定功率(kW)；vmin为犁耕工况行驶速度的下限。
4 结构参数计算最大使用重力应满足拖拉机工作在所属工况时，在滑转率不超过规定值的情况下能够发挥出额定牵引力，即(13)其中，Mmax为拖拉机最大使用质量(kg)；φσ为滑转率为规定值时的土壤附着系数；λqN为驱动轮的载荷系数；f为滚动阻力系数。
重心位置即重心到驱动轮轴的水平距离为a=0.2L+0.4hT+0.01Rf+0.04Rr(14)其中，L为ERET轴距(m)；hT为挂钩高度(m)；Rf为前轮半径(m)；Rr为后轮半径(m)。
基于以上理论，参照实例机型，设计增程式电动拖拉机的主要技术参数如表1所示。
表1 ERET主要技术参数Table 1 Main parameters of ERET部件参数数值整车最大使用质量/kg13915重心到后轴水平距离/m0.9136轴距/m2.84挂钩高度/m0.8增程器额定转速/r·min-12400额定功率/kW75驱动电机额定功率/kW135额定转矩/N·m430额定转速/ r·min-13000动力电池额定电压/V320荷电量/A·h2800额定输出功率/kW135变速器Ⅰ挡传动比4.99Ⅱ挡传动比4.24Ⅲ挡传动比3.5Ⅳ挡传动比2.75主减速器传动比6.4轮边减速器传动比4.555 仿真分析设置仿真工况如图3所示。